JP7336322B2 - 外観検査システム、及び外観検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、外観検査システム、及び外観検査方法に関する。
チーズ等の食品は、アルミ箔などの主に樹脂を基材とした包装材料にて包装される。アルミ箔に包装されたチーズ等は、固化していない状態で、目視検査が行われ、冷却装置、乾燥装置等の固化装置に搬入される。アルミ箔に包装されたチーズ等は、その固化装置の内部で、コンベアにより搬送されつつ固化される。固化されたチーズ等は、撮像され、撮像された対象物を画像認識させることによって、検品作業が行われる。
検品作業に関して、台紙上のサンプル等の検査対象の数量の検査を好適に行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、検査システムは、検査装置、撮影装置、照明等を有し、表面に光沢があり凹凸を有する検査対象の数量の検査を行う。
検品作業に関して、台紙上のサンプル等の検査対象の数量の検査を好適に行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、検査システムは、検査装置、撮影装置、照明等を有し、表面に光沢があり凹凸を有する検査対象の数量の検査を行う。
目視検査では、検品対象の良否を判断する基準が、人によって異なるため、目視検査の結果にばらつきが生じる。また、目視検査では、熟練者の経験値を、他者と共有し難い。
外観検査装置で撮像された対象物を画像処理し、画像処理された対象物を画像認識させることによって検品作業を行う場合には、複雑な形状・反射の多い表面を有する製品などでは十分な精度が出せない。また、外観検査装置で撮像された対象物を画像処理し、画像処理された対象物を画像認識させることによって検品作業を行う場合には、対象物の特定面に対して正面から撮影した画像を使用していた。このため、対象物の複数の他の面を画像認識させる場合には複数の他の面の数の撮影装置と、照明装置とが必要である。
また、製品は、複数のベルトコンベアを経由して、外観検査装置へ搬送される。このため、複数のベルトコンベアの各々を経由する際に、製品がベルトコンベア上を滑ってしまい、一定の周期で、製品が外部検査装置に搬送されない場合がある。仮に、不良品であると判定された製品の排出を、製品がベルトコンベアに載置されるタイミングに基づいて設定した場合に、不良品であると判定された製品が、排出できない場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象物の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムにおいて、不良品であると判定された製品を排出できる外観検査システム、及び外観検査方法を提供することである。
外観検査装置で撮像された対象物を画像処理し、画像処理された対象物を画像認識させることによって検品作業を行う場合には、複雑な形状・反射の多い表面を有する製品などでは十分な精度が出せない。また、外観検査装置で撮像された対象物を画像処理し、画像処理された対象物を画像認識させることによって検品作業を行う場合には、対象物の特定面に対して正面から撮影した画像を使用していた。このため、対象物の複数の他の面を画像認識させる場合には複数の他の面の数の撮影装置と、照明装置とが必要である。
また、製品は、複数のベルトコンベアを経由して、外観検査装置へ搬送される。このため、複数のベルトコンベアの各々を経由する際に、製品がベルトコンベア上を滑ってしまい、一定の周期で、製品が外部検査装置に搬送されない場合がある。仮に、不良品であると判定された製品の排出を、製品がベルトコンベアに載置されるタイミングに基づいて設定した場合に、不良品であると判定された製品が、排出できない場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象物の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムにおいて、不良品であると判定された製品を排出できる外観検査システム、及び外観検査方法を提供することである。
（１）本発明の一態様は、検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の良否を判別する外観検査システムであって、前記検査対象物を撮像する撮像部と、第１センサーが第１位置で検査対象物を検出した時間である第１センサー検出時間と、第２センサーが第２位置で前記検査対象物を検出した時間である第２センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第１位置と前記第２位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出する処理部と、前記撮像部が撮像した前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物が良品であるか不良品であるかを判別する判別部と、前記処理部が導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させる制御部とを備え、前記検査対象物の表面は、凹凸を有し、光沢があり、光を照射した場合にその光が反射し、前記検査対象物の前記画像には、前記検査対象物の３面の画像が含まれる、外観検査システムである。
（２）本発明の一態様は、前記制御部は、前記排出タイミングに基づいて、前記判別部によって不良品であると判別された前記検査対象物を排出するための制御信号を、前記排出部に出力し、前記排出部は、前記制御部が出力した前記制御信号に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する、上記（１）に記載の外観検査システムである。
（３）本発明の一態様は、前記制御部は、前記通過時間に基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるためのタイミングである撮像タイミングを導出し、導出した前記撮像タイミングに基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるための制御信号を出力する、上記（２）に記載の外観検査システムである。
（４）本発明の一態様は、前記制御部は、前記通過時間に撮像タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記撮像タイミングを導出し、前記通過時間に排出タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記排出タイミングを導出する、上記（３）に記載の外観検査システムである。
（５）本発明の一態様は、前記検査対象物の画像から前記検査対象物の部分を取得し、取得した前記検査対象物の部分を複数に分割し、複数の分割画像を取得する画像処理部をさらに備え、前記判別部は、前記画像処理部が取得した複数の前記分割画像に基づいて、複数の前記分割画像の各々の良否を、前記分割画像の前記検査対象物の前記画像における位置ごとに教師なし学習を行うことによって判別する、上記（１）から上記（４）のいずれか一項に記載の外観検査システムである。
（６）本発明の一態様は、前記検査対象物に青色の光を照射する第１照明部をさらに備え、水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、前記検査対象物は前記Ｘ軸の方向に移動し、前記検査対象物の前記Ｘ軸と前記Ｙ軸とからなる平面に平行な面を一主面とした場合に、前記処理部は、前記検査対象物の前記一主面の中心が所定の位置と一致する前に、前記第１照明部に光を照射させ、前記検査対象物に光を照射させた状態で、前記検査対象物の前記一主面の中心が、所定の前記位置と一致するタイミングで、前記撮像部に、前記検査対象物を撮像させ、所定の前記位置は、前記第１照明部と所定の前記位置とを結んだ線と、所定の前記位置から前記一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、５０度以上７０度以下となる位置である、上記（１）から上記（４）のいずれか一項に記載の外観検査システムである。
（７）本発明の一態様は、前記検査対象物に青色の光を照射する第２照明部をさらに備え、水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、前記検査対象物は前記Ｘ軸の方向に移動し、前記検査対象物の前記Ｘ軸と前記Ｙ軸とからなる平面に平行な面を一主面とした場合に、前記第２照明部は、前記一主面の法線方向を０度とした場合に、１５度以上２５度以下の入射角度で光を照射する、上記（１）から上記（５）のいずれか一項に記載の外観検査システムである。
（２）本発明の一態様は、前記制御部は、前記排出タイミングに基づいて、前記判別部によって不良品であると判別された前記検査対象物を排出するための制御信号を、前記排出部に出力し、前記排出部は、前記制御部が出力した前記制御信号に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する、上記（１）に記載の外観検査システムである。
（３）本発明の一態様は、前記制御部は、前記通過時間に基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるためのタイミングである撮像タイミングを導出し、導出した前記撮像タイミングに基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるための制御信号を出力する、上記（２）に記載の外観検査システムである。
（４）本発明の一態様は、前記制御部は、前記通過時間に撮像タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記撮像タイミングを導出し、前記通過時間に排出タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記排出タイミングを導出する、上記（３）に記載の外観検査システムである。
（５）本発明の一態様は、前記検査対象物の画像から前記検査対象物の部分を取得し、取得した前記検査対象物の部分を複数に分割し、複数の分割画像を取得する画像処理部をさらに備え、前記判別部は、前記画像処理部が取得した複数の前記分割画像に基づいて、複数の前記分割画像の各々の良否を、前記分割画像の前記検査対象物の前記画像における位置ごとに教師なし学習を行うことによって判別する、上記（１）から上記（４）のいずれか一項に記載の外観検査システムである。
（６）本発明の一態様は、前記検査対象物に青色の光を照射する第１照明部をさらに備え、水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、前記検査対象物は前記Ｘ軸の方向に移動し、前記検査対象物の前記Ｘ軸と前記Ｙ軸とからなる平面に平行な面を一主面とした場合に、前記処理部は、前記検査対象物の前記一主面の中心が所定の位置と一致する前に、前記第１照明部に光を照射させ、前記検査対象物に光を照射させた状態で、前記検査対象物の前記一主面の中心が、所定の前記位置と一致するタイミングで、前記撮像部に、前記検査対象物を撮像させ、所定の前記位置は、前記第１照明部と所定の前記位置とを結んだ線と、所定の前記位置から前記一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、５０度以上７０度以下となる位置である、上記（１）から上記（４）のいずれか一項に記載の外観検査システムである。
（７）本発明の一態様は、前記検査対象物に青色の光を照射する第２照明部をさらに備え、水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、前記検査対象物は前記Ｘ軸の方向に移動し、前記検査対象物の前記Ｘ軸と前記Ｙ軸とからなる平面に平行な面を一主面とした場合に、前記第２照明部は、前記一主面の法線方向を０度とした場合に、１５度以上２５度以下の入射角度で光を照射する、上記（１）から上記（５）のいずれか一項に記載の外観検査システムである。
（８）本発明の一態様は、検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の良否を判別する外観検査システムが実行する外観検査方法であって、第１センサーが第１位置で検査対象物を検出した時間である第１センサー検出時間と、第２センサーが第２位置で前記検査対象物を検出した時間である第２センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第１位置と前記第２位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出するステップと、前記検査対象物を撮像する撮像部が撮像した前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物が良品であるか不良品であるかを判別するステップと、前記導出するステップで導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させるステップとを有し、前記検査対象物の表面は、凹凸を有し、光沢があり、光を照射した場合にその光が反射し、前記検査対象物の前記画像には、前記検査対象物の３面の画像が含まれる、外観検査方法である。
本発明によれば、検査対象物の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムにおいて、不良品であると判定された製品を排出できるという効果が得られる。
次に、本実施形態の外観検査システム、及び外観検査方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
（実施形態）
（外観検査システム）
図１は、本発明の実施形態に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システムは、ワークＷ（検査対象物）の外観検査、つまりワークＷの形状と、表面の状態とに基づいて、ワークＷの良否を判断する。外観検査システムは、ベルトコンベアに載置されたワークが撮像される位置より前の異なる２点の各々を通過する時刻を検出する。外観検査システムは、検出した２点の各々を通過する時刻に基づいて、２点の間を通過するのに要した時間である通過時間Ｔｓを導出する。外観検査システムは、導出した通過時間Ｔｓに基づいて、撮像部にワークを撮像させるタイミングである撮像タイミングを導出する。外観検査システムは、導出した撮像タイミングに基づいて、ワークＷを照明し、照明したワークＷを撮像し、所定の処理を行うことによって、検査用の画像を取得する。外観検査システムは、取得した検査用の画像に基づいて、ワークＷが良品であるか不良品であるかを判別する。外観検査システムは、ワークＷが不良品であると判別した場合に、通過時間Ｔｓに基づいて、ワークＷを排出する排出部にワークＷを排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。外観検査システムは、導出した排出タイミングに基づいて、排出部に不良品と判別されたワークＷを排出させる。本実施形態では、ワークＷの一例として、アルミ箔に包装されたチーズである製品を適用する場合について説明する。
（外観検査システム）
図１は、本発明の実施形態に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システムは、ワークＷ（検査対象物）の外観検査、つまりワークＷの形状と、表面の状態とに基づいて、ワークＷの良否を判断する。外観検査システムは、ベルトコンベアに載置されたワークが撮像される位置より前の異なる２点の各々を通過する時刻を検出する。外観検査システムは、検出した２点の各々を通過する時刻に基づいて、２点の間を通過するのに要した時間である通過時間Ｔｓを導出する。外観検査システムは、導出した通過時間Ｔｓに基づいて、撮像部にワークを撮像させるタイミングである撮像タイミングを導出する。外観検査システムは、導出した撮像タイミングに基づいて、ワークＷを照明し、照明したワークＷを撮像し、所定の処理を行うことによって、検査用の画像を取得する。外観検査システムは、取得した検査用の画像に基づいて、ワークＷが良品であるか不良品であるかを判別する。外観検査システムは、ワークＷが不良品であると判別した場合に、通過時間Ｔｓに基づいて、ワークＷを排出する排出部にワークＷを排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。外観検査システムは、導出した排出タイミングに基づいて、排出部に不良品と判別されたワークＷを排出させる。本実施形態では、ワークＷの一例として、アルミ箔に包装されたチーズである製品を適用する場合について説明する。
外観検査システム１００は、ベルトコンベアＢＣ－１と、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、ベルトコンベアＢＣ－２ｂと、ベルトコンベアＢＣ－２ｃと、ベルトコンベアＢＣ－２ｄとを備える。外観検査システム１００は、センサー１１０ａと、センサー１２０ａと、センサー１１０ｂと、センサー１２０ｂと、センサー１１０ｃと、センサー１２０ｃと、
センサー１１０ｄと、センサー１２０ｄとを備える。外観検査システム１００は、照明部１０２ａと、照明部１０２ｂと、照明部１０２ｃと、照明部１０２ｄと、撮像部１０３ａと、撮像部１０３ｂと、撮像部１０３ｃと、撮像部１０３ｄと、排出部１３０ａと、排出部１３０ｂと、排出部１３０ｃと、排出エリア１４０ａと、排出エリア１４０ｂと、排出エリア１４０ｃと、排出エリア１４０ｄと、制御装置１５０とを備える。
第１検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、センサー１１０ａと、センサー１２０ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａと、排出部１３０ａと、排出エリア１４０ａとを含む。２検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ｂと、センサー１１０ｂと、センサー１２０ｂと、照明部１０２ｂと、撮像部１０３ｂと、排出部１３０ｂと、排出エリア１４０ｂとを含む。第３検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ｃと、センサー１１０ｃと、センサー１２０ｃと、照明部１０２ｃと、撮像部１０３ｃと、排出部１３０ｃと、排出エリア１４０ｃとを含む。第４検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ｄと、センサー１１０ｄと、センサー１２０ｄと、照明部１０２ｄと、撮像部１０３ｄと、排出部１３０ｄと、排出エリア１４０ｄとを含む。
制御装置１５０は、ベルトコンベアＢＣ－１と、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、ベルトコンベアＢＣ－２ｂと、ベルトコンベアＢＣ－２ｃと、ベルトコンベアＢＣ－２ｄと、センサー１１０ａと、センサー１１０ｂと、センサー１１０ｃと、センサー１１０ｄと接続される。制御装置１５０は、センサー１２０ａと、センサー１２０ｂと、センサー１２０ｃと、センサー１２０ｄと、照明部１０２ａと、照明部１０２ｂと、照明部１０２ｃと、照明部１０２ｄと接続される。制御装置１５０は、撮像部１０３ａと、撮像部１０３ｂと、撮像部１０３ｃと、撮像部１０３ｄと、排出部１３０ａと、排出部１３０ｂと、排出部１３０ｃと、排出部１３０ｄと接続される。図１では、制御装置１５０と、センサー１１０ａと、センサー１２０ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａと、排出部１３０ａとの間の接続が示され、それ以外の接続については省略されている。
センサー１１０ｄと、センサー１２０ｄとを備える。外観検査システム１００は、照明部１０２ａと、照明部１０２ｂと、照明部１０２ｃと、照明部１０２ｄと、撮像部１０３ａと、撮像部１０３ｂと、撮像部１０３ｃと、撮像部１０３ｄと、排出部１３０ａと、排出部１３０ｂと、排出部１３０ｃと、排出エリア１４０ａと、排出エリア１４０ｂと、排出エリア１４０ｃと、排出エリア１４０ｄと、制御装置１５０とを備える。
第１検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、センサー１１０ａと、センサー１２０ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａと、排出部１３０ａと、排出エリア１４０ａとを含む。２検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ｂと、センサー１１０ｂと、センサー１２０ｂと、照明部１０２ｂと、撮像部１０３ｂと、排出部１３０ｂと、排出エリア１４０ｂとを含む。第３検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ｃと、センサー１１０ｃと、センサー１２０ｃと、照明部１０２ｃと、撮像部１０３ｃと、排出部１３０ｃと、排出エリア１４０ｃとを含む。第４検査ラインは、ベルトコンベアＢＣ－２ｄと、センサー１１０ｄと、センサー１２０ｄと、照明部１０２ｄと、撮像部１０３ｄと、排出部１３０ｄと、排出エリア１４０ｄとを含む。
制御装置１５０は、ベルトコンベアＢＣ－１と、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、ベルトコンベアＢＣ－２ｂと、ベルトコンベアＢＣ－２ｃと、ベルトコンベアＢＣ－２ｄと、センサー１１０ａと、センサー１１０ｂと、センサー１１０ｃと、センサー１１０ｄと接続される。制御装置１５０は、センサー１２０ａと、センサー１２０ｂと、センサー１２０ｃと、センサー１２０ｄと、照明部１０２ａと、照明部１０２ｂと、照明部１０２ｃと、照明部１０２ｄと接続される。制御装置１５０は、撮像部１０３ａと、撮像部１０３ｂと、撮像部１０３ｃと、撮像部１０３ｄと、排出部１３０ａと、排出部１３０ｂと、排出部１３０ｃと、排出部１３０ｄと接続される。図１では、制御装置１５０と、センサー１１０ａと、センサー１２０ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａと、排出部１３０ａとの間の接続が示され、それ以外の接続については省略されている。
第１検査ラインから第４検査ラインは同様の構成であるため、一例として、第１検査ラインについて説明する。つまり、第２検査ラインから第４検査ラインは、第１検査ラインを適用できる。ベルトコンベアＢＣ－１は、制御装置１５０によって制御される。ベルトコンベアＢＣ－１は、輪状にした幅広のベルトを台車の上で回転させ、その上に製品１０１を載置して移動させる。図１では、水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、水平面に垂直な方向をＺ軸とする。複数の製品１０１の各々は、ベルトコンベアＢＣ－１によって、Ｘ軸の正の方向に移動する。複数の製品１０１の各々の移動方向を矢印で示す。コンベアＢＣ－１によって搬送される複数の製品１０１の各々は、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、ベルトコンベアＢＣ－２ｂと、ベルトコンベアＢＣ－２ｃと、ベルトコンベアＢＣ－２ｄとのうち、ベルトコンベアＢＣ－２ａに搬送されることによって、第１検査ラインに搬送される。
ベルトコンベアＢＣ－２ａに搬送された製品１０１は、ベルトコンベアＢＣ－２ａ上で、センサー１１０ａに検出される。センサー１１０ａの一例は、光電センサーである。センサー１１０ａは、製品１０１を検出した場合に、センサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、製品１０１を検出した時刻を示す情報である第１時刻情報とを含む第１検出通知情報を作成し、作成した第１検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。ベルトコンベアＢＣ－２ａに搬送された製品１０１は、センサー１１０ａに検出された後に、センサー１２０ａに検出される。センサー１２０ａの一例は、光電センサーである。センサー１２０ａは、製品１０１を検出した場合に、センサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、製品１０１を検出した時刻を示す情報である第２時刻情報とを含む第２検出通知情報を作成し、作成した第２検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。
ベルトコンベアＢＣ－２ａに搬送された製品１０１は、ベルトコンベアＢＣ－２ａ上で、センサー１１０ａに検出される。センサー１１０ａの一例は、光電センサーである。センサー１１０ａは、製品１０１を検出した場合に、センサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、製品１０１を検出した時刻を示す情報である第１時刻情報とを含む第１検出通知情報を作成し、作成した第１検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。ベルトコンベアＢＣ－２ａに搬送された製品１０１は、センサー１１０ａに検出された後に、センサー１２０ａに検出される。センサー１２０ａの一例は、光電センサーである。センサー１２０ａは、製品１０１を検出した場合に、センサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、製品１０１を検出した時刻を示す情報である第２時刻情報とを含む第２検出通知情報を作成し、作成した第２検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。
ここで、製品１０１について説明する。図２は、製品の一例を示す図である。製品１０１はアルミ箔に包装されたチーズであるため、その表面は、アルミ箔である。このため、製品１０１の表面は、光沢があり、光を照射した場合に、その光が反射する場合がある。また、製品１０１は、アルミ箔を折り、溶融したチーズを注入することで成型する。このため、製品１０１の形状は、アルミ箔の折り目などによる凹凸を有する。図１に戻り説明を続ける。照明部１０２ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０２ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０２ａが照射する光の色の一例は、青色である。図３は、本発明の実施形態に係る外観検査システムにおける照明部の一例を示す図である。製品１０１において、Ｘ軸とＹ軸とからなる平面に平行な面を、一主面とする。照明部１０２ａは、一主面と平行な第１軸周りに、第１角度θ１の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第１角度θ１の一例は、５０度以上７０度以下であり、より好ましくは、５５度以上６５度以下である。本実施形態では、第１角度θ１を５０度とした場合について説明を続ける。図１に戻り説明を続ける。
撮像部１０３ａは、制御装置１５０によって制御される。撮像部１０３ａは、製品１０１を撮像する。撮像部１０３ａは、照明部１０２ａが照射した光を、製品１０１が反射することによって得られる反射光を受光することによって撮像する。撮像部１０３ａは、複数の受光素子と、集光系光学系とを有している。受光素子は、集光系光学系を通して得られた光の強度を電気信号に変換するＣＣＤ(charge-coupled device)やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の撮像素子からなるイメージセンサである。集光系光学系は、外部から入射する光を集光するための光学系である。具体的には、集光系光学系は、一以上の光学レンズを有している。撮像部１０３ａは、照明部１０２ａが照射した光を、製品１０１が反射した反射光を受光素子が受光できる位置に設置される。撮像部１０３ａは、撮像することによって得られる画像（以下「検査用の画像」という）を示す情報を、制御装置１５０に出力する。排出部１３０ａは、制御装置１５０によって制御される。排出部１３０ａは、製品１０１を排出する。排出部１３０ａは、制御装置１５０が不良品と判別した製品１０１を、排出エリア１４０ａに排出する。
図４は、本実施形態に係る外観検査システムの制御装置の一例を示すブロック図である。制御装置１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、及びタイマー等の電子回路を備える。なお、制御装置１５０の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路であってもよい。制御装置１５０は、処理部１５２と、取得部１５４と、画像処理部１５６と、判別部１５８と、制御部１６０として機能する。
処理部１５２は、ベルトコンベアＢＣ－１を制御することによって、ベルトコンベアＢＣ－１に載置された製品１０１を、Ｘ軸の正の方向に搬送する。処理部１５２は、ベルトコンベアＢＣ－２ａを制御することによって、ベルトコンベアＢＣ－１の後に、ベルトコンベアＢＣ－２ａに載置された製品１０１を、Ｘ軸の正の方向に、搬送する。処理部１５２は、センサー１１０ａが出力した第１検出通知情報と、センサー１２０ａが出力した第２検出通知情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１検出通知情報に含まれるセンサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第１時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第２検出通知情報に含まれるセンサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第２時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１時刻情報と第２時刻情報とに基づいて、第１時刻から第２時刻が経過するまでの経過時間Ｔｓを導出する。処理部１５２は、導出した経過時間Ｔｓに撮像タイミング調整用の係数Ｗ１を乗算することによって、撮像タイミングを導出する。撮像タイミング調整用の係数Ｗ１は、予め設定される。処理部１５２は、導出した経過時間Ｔｓを示す情報を制御部１６０に出力する。処理部１５２は、導出した撮像タイミングに基づいて、その撮像タイミングで、撮像部１０３ａが製品１０１を撮像できるように、照明部１０２ａに光を照射させる。具体的には、処理部１５２は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部１０２ａに光を照射させるための制御情報を出力する。処理部１５２は、撮像タイミングに、撮像部１０３ａに撮像させるための制御信号を出力する。
処理部１５２は、ベルトコンベアＢＣ－１を制御することによって、ベルトコンベアＢＣ－１に載置された製品１０１を、Ｘ軸の正の方向に搬送する。処理部１５２は、ベルトコンベアＢＣ－２ａを制御することによって、ベルトコンベアＢＣ－１の後に、ベルトコンベアＢＣ－２ａに載置された製品１０１を、Ｘ軸の正の方向に、搬送する。処理部１５２は、センサー１１０ａが出力した第１検出通知情報と、センサー１２０ａが出力した第２検出通知情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１検出通知情報に含まれるセンサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第１時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第２検出通知情報に含まれるセンサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第２時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１時刻情報と第２時刻情報とに基づいて、第１時刻から第２時刻が経過するまでの経過時間Ｔｓを導出する。処理部１５２は、導出した経過時間Ｔｓに撮像タイミング調整用の係数Ｗ１を乗算することによって、撮像タイミングを導出する。撮像タイミング調整用の係数Ｗ１は、予め設定される。処理部１５２は、導出した経過時間Ｔｓを示す情報を制御部１６０に出力する。処理部１５２は、導出した撮像タイミングに基づいて、その撮像タイミングで、撮像部１０３ａが製品１０１を撮像できるように、照明部１０２ａに光を照射させる。具体的には、処理部１５２は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部１０２ａに光を照射させるための制御情報を出力する。処理部１５２は、撮像タイミングに、撮像部１０３ａに撮像させるための制御信号を出力する。
図５は、本実施形態に係る外観検査システムにおける製品の載置の一例を示す図である。製品１０１の一主面の短辺の二辺と、照明部１０２ａが光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て第２角度θ２となるように載置される。第２角度θ２の一例は１５度以上２５度以下であり、より好ましくは１７．５度以上２２．５度以下である。本実施形態では、第２角度θ２が２０度である場合について説明を続ける。図４に戻り説明を続ける。
処理部１５２が、ベルトコンベアＢＣ－２ａを制御することによって、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する。位置Ｐの一例は、照明部１０２ａと位置Ｐとを結んだ線と、位置Ｐから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第１角度θ１となる位置である。処理部１５２は、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する前に、照明部１０２を制御することによって、製品１０１に光を照射させる。処理部１５２は、製品１０１に光を照射させた状態で、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致するタイミングで、撮像部１０３に、製品１０１を撮像させる。取得部１５４は、撮像部１０３が出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部１５６に出力する。
処理部１５２が、ベルトコンベアＢＣ－２ａを制御することによって、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する。位置Ｐの一例は、照明部１０２ａと位置Ｐとを結んだ線と、位置Ｐから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第１角度θ１となる位置である。処理部１５２は、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する前に、照明部１０２を制御することによって、製品１０１に光を照射させる。処理部１５２は、製品１０１に光を照射させた状態で、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致するタイミングで、撮像部１０３に、製品１０１を撮像させる。取得部１５４は、撮像部１０３が出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部１５６に出力する。
画像処理部１５６は、取得部１５４が出力した検査用の画像を示す情報を取得する。画像処理部１５６は、取得した検査用の画像を示す情報に基づいて、検査用の画像から、製品１０１の部分を切り出すことによって、製品１０１の画像を取得する。画像処理部１５６は、取得した製品１０１の画像を複数に分割し、分割することによって得られる複数の分割画像の各々を、判別部１５８に出力する。
ベルトコンベアＢＣ－２ａに製品１０１が、製品１０１の一主面の短辺の二辺と、照明部１０２が光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て第２角度θ２となるように載置されているため、検査用の画像には、製品１０１の３面の画像（上面、短辺を含む側面、長辺を含む側面）が含まれている。さらに、製品１０１の表面は銀色で、光沢を有するため、撮像部１０３が撮像するときに、製品１０１には青色の光が照射される。製品１０１に対して、照明部１０２ａが所定の位置に設置されているため、照射された光の乱反射を抑えることができるため、コントラストを高くできる。製品１０１に青色の光が照射されることによって、青色の光がチーズの黄色成分に反応して、チーズ部分のコントラストを高くできるため、チーズ部分のコントラストをはっきりできる。ただし、金色などの銀色とは異なる色の包装の場合には包装とチーズのコントラスト差が出にくいため色調の検証を行うことが好ましい。この結果、検査用の画像に含まれる製品１０１の画像は、コントラストが高く、はっきりする。
判別部１５８は、画像処理部１５６が出力した複数の分割画像の各々の良否を、判別する。例えば、判別部１５８は、複数の分割画像の各々の良否を、その分割画像の製品１０１の画像における位置ごとに教師なし学習を行うことによって判別する。判別部１５８は、複数の分割画像の各々の良否を判別した結果に基づいて、良と判別された割合に基づいて、製品１０１が良品であるか不良品であるかを判別する。判別部１５８は、製品１０１が不良品であると判別した場合に、不良品と判別されたことを示す情報を、制御部１６０に出力する。
制御部１６０は、処理部１５２が出力した経過時間Ｔｓを示す情報を取得する。制御部１６０は、判別部１５８が出力した不良品と判別されたことを示す情報を取得した場合に、通過時間Ｔｓに基づいて、排出部１３０ａに不良品と判別された製品１０１を排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。具体的には、制御部１６０は、経過時間Ｔｓに排出タイミング調整用の係数Ｗ２を乗算することによって、排出タイミングを導出する。ここで、排出タイミング調整用の係数Ｗ２は、予め設定される。制御部１６０は、導出した排出タイミングに基づいて、その排出タイミングで、不良品と判別された製品１０１が排出エリア１４０ａに排出されるように、排出部１３０ａに制御信号を出力する。
ベルトコンベアＢＣ－２ａに製品１０１が、製品１０１の一主面の短辺の二辺と、照明部１０２が光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て第２角度θ２となるように載置されているため、検査用の画像には、製品１０１の３面の画像（上面、短辺を含む側面、長辺を含む側面）が含まれている。さらに、製品１０１の表面は銀色で、光沢を有するため、撮像部１０３が撮像するときに、製品１０１には青色の光が照射される。製品１０１に対して、照明部１０２ａが所定の位置に設置されているため、照射された光の乱反射を抑えることができるため、コントラストを高くできる。製品１０１に青色の光が照射されることによって、青色の光がチーズの黄色成分に反応して、チーズ部分のコントラストを高くできるため、チーズ部分のコントラストをはっきりできる。ただし、金色などの銀色とは異なる色の包装の場合には包装とチーズのコントラスト差が出にくいため色調の検証を行うことが好ましい。この結果、検査用の画像に含まれる製品１０１の画像は、コントラストが高く、はっきりする。
判別部１５８は、画像処理部１５６が出力した複数の分割画像の各々の良否を、判別する。例えば、判別部１５８は、複数の分割画像の各々の良否を、その分割画像の製品１０１の画像における位置ごとに教師なし学習を行うことによって判別する。判別部１５８は、複数の分割画像の各々の良否を判別した結果に基づいて、良と判別された割合に基づいて、製品１０１が良品であるか不良品であるかを判別する。判別部１５８は、製品１０１が不良品であると判別した場合に、不良品と判別されたことを示す情報を、制御部１６０に出力する。
制御部１６０は、処理部１５２が出力した経過時間Ｔｓを示す情報を取得する。制御部１６０は、判別部１５８が出力した不良品と判別されたことを示す情報を取得した場合に、通過時間Ｔｓに基づいて、排出部１３０ａに不良品と判別された製品１０１を排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。具体的には、制御部１６０は、経過時間Ｔｓに排出タイミング調整用の係数Ｗ２を乗算することによって、排出タイミングを導出する。ここで、排出タイミング調整用の係数Ｗ２は、予め設定される。制御部１６０は、導出した排出タイミングに基づいて、その排出タイミングで、不良品と判別された製品１０１が排出エリア１４０ａに排出されるように、排出部１３０ａに制御信号を出力する。
（外観検査システムの動作）
図６は、本実施形態に係る外観検査システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図７は、本実施形態に係る外観検査システムの動作の一例を示す図である。ベルトコンベアＢＣ－２ａに、製品１０１が、載置された後の動作について説明する。
（ステップＳ１）
処理部１５２は、ベルトコンベアＢＣ－２ａにベルトを回転させるための制御信号を出力する。
（ステップＳ２）
ベルトコンベアＢＣ－２ａは、制御装置１５０が出力した制御信号に基づいて動作する。ベルトコンベアＢＣ－２ａは、製品１０１を搬送する。
（ステップＳ３）
センサー１１０ａは、製品１０１を検出する。
（ステップＳ４）
センサー１１０ａは、センサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第１時刻情報とを含む第１検出通知情報を作成する。
（ステップＳ５）
センサー１１０ａは、作成した第１検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。
図６は、本実施形態に係る外観検査システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図７は、本実施形態に係る外観検査システムの動作の一例を示す図である。ベルトコンベアＢＣ－２ａに、製品１０１が、載置された後の動作について説明する。
（ステップＳ１）
処理部１５２は、ベルトコンベアＢＣ－２ａにベルトを回転させるための制御信号を出力する。
（ステップＳ２）
ベルトコンベアＢＣ－２ａは、制御装置１５０が出力した制御信号に基づいて動作する。ベルトコンベアＢＣ－２ａは、製品１０１を搬送する。
（ステップＳ３）
センサー１１０ａは、製品１０１を検出する。
（ステップＳ４）
センサー１１０ａは、センサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第１時刻情報とを含む第１検出通知情報を作成する。
（ステップＳ５）
センサー１１０ａは、作成した第１検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。
（ステップＳ６）
センサー１２０ａは、製品１０１を検出する。
（ステップＳ７）
センサー１２０ａは、センサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第２時刻情報とを含む第２検出通知情報を作成する。
（ステップＳ８）
センサー１２０ａは、作成した第２検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。
（ステップＳ９）
処理部１５２は、センサー１１０ａが出力した第１検出通知情報と、センサー１２０ａが出力した第２検出通知情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１検出通知情報に含まれるセンサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第１時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第２検出通知情報に含まれるセンサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第２時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１時刻情報と第２時刻情報とに基づいて、第１時刻から第２時刻が経過するまでの経過時間Ｔｓを導出する。処理部１５２は、経過時間Ｔｓに撮像タイミング調整用の係数Ｗ１を乗算することによって、撮像タイミングを導出する。
（ステップＳ１０）
処理部１５２は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部１０２ａに光を照射させるための制御情報を出力する。
センサー１２０ａは、製品１０１を検出する。
（ステップＳ７）
センサー１２０ａは、センサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第２時刻情報とを含む第２検出通知情報を作成する。
（ステップＳ８）
センサー１２０ａは、作成した第２検出通知情報を、制御装置１５０に出力する。
（ステップＳ９）
処理部１５２は、センサー１１０ａが出力した第１検出通知情報と、センサー１２０ａが出力した第２検出通知情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１検出通知情報に含まれるセンサー１１０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第１時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第２検出通知情報に含まれるセンサー１２０ａのＩＤと、製品１０１を検出したことを示す情報と、第２時刻情報とを取得する。処理部１５２は、取得した第１時刻情報と第２時刻情報とに基づいて、第１時刻から第２時刻が経過するまでの経過時間Ｔｓを導出する。処理部１５２は、経過時間Ｔｓに撮像タイミング調整用の係数Ｗ１を乗算することによって、撮像タイミングを導出する。
（ステップＳ１０）
処理部１５２は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部１０２ａに光を照射させるための制御情報を出力する。
（ステップＳ１１）
照明部１０２ａは、制御装置１５０が出力した制御信号に基づいて、発光する。照明部１０２ａが発光することによって、製品１０１に光が照射される。
（ステップＳ１２）
処理部１５２は、撮像タイミングに、撮像部１０３ａに撮像させるための制御信号を出力する。
（ステップＳ１３）
撮像部１０３ａは、制御装置１５０が出力した制御信号に基づいて、製品１０１を撮像する。
（ステップＳ１４）
撮像部１０３ａは、製品１０１を撮像することによって得られた検査用の画像を示す情報を、制御装置１５０に出力する。
（ステップＳ１５）
取得部１５４は、撮像部１０３ａが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像を示す情報を、画像処理部１５６に出力する。画像処理部１５６は、取得部１５４が出力した検査用の画像を示す情報を取得する。画像処理部１５６は、取得した検査用の画像を示す情報に基づいて、検査用の画像から、製品１０１の部分を切り出すことによって、製品１０１の画像を取得する。画像処理部１５６は、取得した製品１０１の画像を複数に分割し、分割することによって得られる複数の分割画像の各々を、判別部１５８に出力する。
照明部１０２ａは、制御装置１５０が出力した制御信号に基づいて、発光する。照明部１０２ａが発光することによって、製品１０１に光が照射される。
（ステップＳ１２）
処理部１５２は、撮像タイミングに、撮像部１０３ａに撮像させるための制御信号を出力する。
（ステップＳ１３）
撮像部１０３ａは、制御装置１５０が出力した制御信号に基づいて、製品１０１を撮像する。
（ステップＳ１４）
撮像部１０３ａは、製品１０１を撮像することによって得られた検査用の画像を示す情報を、制御装置１５０に出力する。
（ステップＳ１５）
取得部１５４は、撮像部１０３ａが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像を示す情報を、画像処理部１５６に出力する。画像処理部１５６は、取得部１５４が出力した検査用の画像を示す情報を取得する。画像処理部１５６は、取得した検査用の画像を示す情報に基づいて、検査用の画像から、製品１０１の部分を切り出すことによって、製品１０１の画像を取得する。画像処理部１５６は、取得した製品１０１の画像を複数に分割し、分割することによって得られる複数の分割画像の各々を、判別部１５８に出力する。
（ステップＳ１６）
判別部１５８は、画像処理部１５６が出力した複数の分割画像の各々を取得し、取得した複数の分割画像の各々の良否を判別する。判別部１５８は、複数の分割画像の各々の良否を判別した結果に基づいて、良と判別された割合に基づいて、製品１０１が良品であるか不良品であるかを判別する。判別部１５８は、製品１０１が不良品であると判別した場合に、不良品と判別されたことを示す情報を、制御部１６０に出力する。ここで、制御装置１５０は、パトライト（登録商標）（図示なし）を点灯してもよい。
（ステップＳ１７）
判別部１５８は、製品１０１が良品であると判別した場合に、製品１０１が良品であることを示す情報を出力する。
（ステップＳ１８）
制御部１６０は、処理部１５２が出力した経過時間Ｔｓを示す情報を取得する。制御部１６０は、判別部１５８が出力した不良品と判別されたことを示す情報を取得した場合に、通過時間Ｔｓに基づいて、排出部１３０ａに不良品と判別された製品１０１を排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。
（ステップＳ１９）
制御部１６０は、導出した排出タイミングに基づいて、不良品と判別された製品１０１が排出エリア１４０ａに排出されるように、排出部１３０ａに制御信号を出力する。
（ステップＳ２０）
排出部１３０ａは、制御部１６０が出力した制御情報に基づいて、不良品と判別された製品１０１を、排出エリア１４０ａに排出する。
判別部１５８は、画像処理部１５６が出力した複数の分割画像の各々を取得し、取得した複数の分割画像の各々の良否を判別する。判別部１５８は、複数の分割画像の各々の良否を判別した結果に基づいて、良と判別された割合に基づいて、製品１０１が良品であるか不良品であるかを判別する。判別部１５８は、製品１０１が不良品であると判別した場合に、不良品と判別されたことを示す情報を、制御部１６０に出力する。ここで、制御装置１５０は、パトライト（登録商標）（図示なし）を点灯してもよい。
（ステップＳ１７）
判別部１５８は、製品１０１が良品であると判別した場合に、製品１０１が良品であることを示す情報を出力する。
（ステップＳ１８）
制御部１６０は、処理部１５２が出力した経過時間Ｔｓを示す情報を取得する。制御部１６０は、判別部１５８が出力した不良品と判別されたことを示す情報を取得した場合に、通過時間Ｔｓに基づいて、排出部１３０ａに不良品と判別された製品１０１を排出させるタイミングである排出タイミングを導出する。
（ステップＳ１９）
制御部１６０は、導出した排出タイミングに基づいて、不良品と判別された製品１０１が排出エリア１４０ａに排出されるように、排出部１３０ａに制御信号を出力する。
（ステップＳ２０）
排出部１３０ａは、制御部１６０が出力した制御情報に基づいて、不良品と判別された製品１０１を、排出エリア１４０ａに排出する。
前述した実施形態において、製品１０１の表面の色と、光を反射する程度とのいずれか一方又は両方に基づいて、青色以外の色の光が照射されてもよい。
本実施形態に係る外観検査システムによれば、検査対象物（実施形態では製品１０１）の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムであって、第１センサー（実施形態ではセンサー１１０）が第１位置で検査対象物を検出した時間である第１センサー検出時間と、第２センサー（実施形態ではセンサー１２０）が第２位置で検査対象物を検出した時間である第２センサー検出時間とに基づいて、検査対象物が第１位置と第２位置との間を通過するのに要した通過時間Ｔｓを導出する処理部と、導出した通過時間に基づいて、排出部に検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出したタイミングに基づいて、排出部に検査対象物の不良品を排出させる制御部とを備える。このように構成することによって、検査対象物が第１位置と第２位置との間を通過するのに要した通過時間に基づいて、排出部に不良品と判別された検査対象物を排出させる排出タイミングを導出できるため、不良品であると判定された製品を排出できる。
本実施形態に係る外観検査システムによれば、検査対象物（実施形態では製品１０１）の画像を用いて、検査対象物の良否を判別する外観検査システムであって、第１センサー（実施形態ではセンサー１１０）が第１位置で検査対象物を検出した時間である第１センサー検出時間と、第２センサー（実施形態ではセンサー１２０）が第２位置で検査対象物を検出した時間である第２センサー検出時間とに基づいて、検査対象物が第１位置と第２位置との間を通過するのに要した通過時間Ｔｓを導出する処理部と、導出した通過時間に基づいて、排出部に検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出したタイミングに基づいて、排出部に検査対象物の不良品を排出させる制御部とを備える。このように構成することによって、検査対象物が第１位置と第２位置との間を通過するのに要した通過時間に基づいて、排出部に不良品と判別された検査対象物を排出させる排出タイミングを導出できるため、不良品であると判定された製品を排出できる。
（変形例１）
（外観検査システム）
図８は、本実施形態の変形例１に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システム１００ａは、外観検査システム１００に、撮像部１０４ａと、照明部１０５ａとを備える。制御装置１５０は、撮像部１０４ａと、照明部１０５ａと接続される。照明部１０５ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０５ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０５ａが照射する光の色の一例は、青色である。照明部１０５ａは、一主面に対して、第１軸と同軸または平行な第２軸周りに、照明部１０２とは反対側から第１ａ角度θ１ａの入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第１ａ角度θ１ａの一例は、５０度以上７０度以下であり、より好ましくは、５５度以上６５度以下である。本変形例では、第１ａ角度θ１ａを５０度とした場合について説明を続ける。照明部１０５ａの一例は、図３を適用できる。撮像部１０３ａは、制御装置１５０によって制御される。撮像部１０３ａは、製品１０１を撮像する。撮像部１０４ａは、撮像部１０３ａと同様の構成であり、制御装置１５０によって制御される。撮像部１０４ａは、製品１０１を撮像する。撮像部１０４ａは、照明部１０５ａが照射した光を、製品１０１が反射することによって得られる反射光を受光することによって撮像する。撮像部１０４ａは、照明部１０５ａが照射した光を、製品１０１が反射した反射光を受光素子が受光する位置に設置される。撮像部１０４ａは、撮像することによって得られる検査用の画像を示す情報を、制御装置１５０に出力する。
本実施形態の変形例１に係る外観検査システムの制御装置の一例は、図４を適用できる。ただし、処理部１５２は、導出した撮像タイミングに基づいて、その撮像タイミングで、撮像部１０３ａと撮像部１０４ａとが製品１０１を撮像できるように、照明部１０２ａと照明部１０５ａとに光を照射させる。具体的には、処理部１５２は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部１０２ａと照明部１０５ａとに光を照射させるための制御情報を出力する。処理部１５２は、撮像タイミングに、撮像部１０３ａと、撮像部１０４ａとに撮像させるための制御信号を出力する。処理部１５２が、ベルトコンベアＢＣを制御することによって、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する。ここで、位置Ｐの一例は、照明部１０２ａと位置Ｐとを結んだ線と、位置Ｐから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第１角度θ１となる位置である。また、位置Ｐの一例は、照明部１０５と位置Ｐとを結んだ線と、位置Ｐから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第１ａ角度θ１ａとなる位置であってもよい。処理部１５２は、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する前に、照明部１０２ａと、照明部１０５ａとを制御することによって、製品１０１に光を照射させる。処理部１５２は、製品１０１に光を照射させた状態で、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致するタイミングで、撮像部１０３ａと、撮像部１０４ａとに、製品１０１を撮像させる。取得部１５４は、撮像部１０３ａが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部１５６に出力する。取得部１５４は、撮像部１０４ａが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部１５６に出力する。
前述した実施形態の変形例１において、照明部１０２が照射する光の色と、照明部１０５が照射する光の色とが異なってもよい。前述した実施形態の変形例１においては、第１検査ラインについて説明したが、第２検査ラインから第４検査ラインにも適用できる。本実施形態の変形例に係る外観検査システムによれば、外観検査システム１００の効果に加え、検査対象の画像の数を増加できるため、検査対象物の検品作業における精度を向上できる。
（外観検査システム）
図８は、本実施形態の変形例１に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システム１００ａは、外観検査システム１００に、撮像部１０４ａと、照明部１０５ａとを備える。制御装置１５０は、撮像部１０４ａと、照明部１０５ａと接続される。照明部１０５ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０５ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０５ａが照射する光の色の一例は、青色である。照明部１０５ａは、一主面に対して、第１軸と同軸または平行な第２軸周りに、照明部１０２とは反対側から第１ａ角度θ１ａの入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第１ａ角度θ１ａの一例は、５０度以上７０度以下であり、より好ましくは、５５度以上６５度以下である。本変形例では、第１ａ角度θ１ａを５０度とした場合について説明を続ける。照明部１０５ａの一例は、図３を適用できる。撮像部１０３ａは、制御装置１５０によって制御される。撮像部１０３ａは、製品１０１を撮像する。撮像部１０４ａは、撮像部１０３ａと同様の構成であり、制御装置１５０によって制御される。撮像部１０４ａは、製品１０１を撮像する。撮像部１０４ａは、照明部１０５ａが照射した光を、製品１０１が反射することによって得られる反射光を受光することによって撮像する。撮像部１０４ａは、照明部１０５ａが照射した光を、製品１０１が反射した反射光を受光素子が受光する位置に設置される。撮像部１０４ａは、撮像することによって得られる検査用の画像を示す情報を、制御装置１５０に出力する。
本実施形態の変形例１に係る外観検査システムの制御装置の一例は、図４を適用できる。ただし、処理部１５２は、導出した撮像タイミングに基づいて、その撮像タイミングで、撮像部１０３ａと撮像部１０４ａとが製品１０１を撮像できるように、照明部１０２ａと照明部１０５ａとに光を照射させる。具体的には、処理部１５２は、撮像タイミングの直前までの時間に、照明部１０２ａと照明部１０５ａとに光を照射させるための制御情報を出力する。処理部１５２は、撮像タイミングに、撮像部１０３ａと、撮像部１０４ａとに撮像させるための制御信号を出力する。処理部１５２が、ベルトコンベアＢＣを制御することによって、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する。ここで、位置Ｐの一例は、照明部１０２ａと位置Ｐとを結んだ線と、位置Ｐから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第１角度θ１となる位置である。また、位置Ｐの一例は、照明部１０５と位置Ｐとを結んだ線と、位置Ｐから一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、第１ａ角度θ１ａとなる位置であってもよい。処理部１５２は、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する前に、照明部１０２ａと、照明部１０５ａとを制御することによって、製品１０１に光を照射させる。処理部１５２は、製品１０１に光を照射させた状態で、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致するタイミングで、撮像部１０３ａと、撮像部１０４ａとに、製品１０１を撮像させる。取得部１５４は、撮像部１０３ａが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部１５６に出力する。取得部１５４は、撮像部１０４ａが出力した検査用の画像を示す情報を取得し、取得した検査用の画像示す情報を、画像処理部１５６に出力する。
前述した実施形態の変形例１において、照明部１０２が照射する光の色と、照明部１０５が照射する光の色とが異なってもよい。前述した実施形態の変形例１においては、第１検査ラインについて説明したが、第２検査ラインから第４検査ラインにも適用できる。本実施形態の変形例に係る外観検査システムによれば、外観検査システム１００の効果に加え、検査対象の画像の数を増加できるため、検査対象物の検品作業における精度を向上できる。
（変形例２）
（外観検査システム）
図９は、本実施形態の変形例２に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システム１００ｂは、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０４ａと、照明部１０７ａと、照明部１０８ａと、制御装置１５０とを備える。制御装置１５０は、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａと、照明部１０７ａと、照明部１０８ａと接続される。
図１０は、本実施形態の変形例２に係る外観検査システムにおける照明部の配置の一例を示す図である。図１０において、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａとは省略されている。照明部１０７ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０７ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０７ａが照射する光の色の一例は、青色である。照明部１０７ａは、製品１０１が載置された面に対して、一主面と平行かつ第１軸と垂直な第３軸周りに、第３角度θ３の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第３角度θ３の一例は、１５度以上２５度以下であり、より好ましくは、１７．５度以上２２．５度以下である。本実施形態では、第３角度θ３を２０度とした場合について説明を続ける。照明部１０７ａの一例は、複数のＬＥＤをＸ方向に並べたものである。照明部１０８ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０８ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０８ａが照射する光の色の一例は、青色である。照明部１０８ａは、製品１０１が載置された面に対して、第３軸と平行な第４軸周りに、照明部１０７ａとは反対側から、第３角度θ３の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第３角度θ３の一例は、１５度以上２５度以下であり、より好ましくは、１７．５度以上２２．５度以下である。本変形例では、第３角度θ３を２０度とした場合について説明を続ける。照明部１０８ａの一例は、複数のＬＥＤをＸ方向に並べたものである。
（外観検査システム）
図９は、本実施形態の変形例２に係る外観検査システムの一例を示す図である。外観検査システム１００ｂは、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０４ａと、照明部１０７ａと、照明部１０８ａと、制御装置１５０とを備える。制御装置１５０は、ベルトコンベアＢＣ－２ａと、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａと、照明部１０７ａと、照明部１０８ａと接続される。
図１０は、本実施形態の変形例２に係る外観検査システムにおける照明部の配置の一例を示す図である。図１０において、照明部１０２ａと、撮像部１０３ａとは省略されている。照明部１０７ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０７ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０７ａが照射する光の色の一例は、青色である。照明部１０７ａは、製品１０１が載置された面に対して、一主面と平行かつ第１軸と垂直な第３軸周りに、第３角度θ３の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第３角度θ３の一例は、１５度以上２５度以下であり、より好ましくは、１７．５度以上２２．５度以下である。本実施形態では、第３角度θ３を２０度とした場合について説明を続ける。照明部１０７ａの一例は、複数のＬＥＤをＸ方向に並べたものである。照明部１０８ａは、制御装置１５０によって制御される。照明部１０８ａは、製品１０１に光を照射する。照明部１０８ａが照射する光の色の一例は、青色である。照明部１０８ａは、製品１０１が載置された面に対して、第３軸と平行な第４軸周りに、照明部１０７ａとは反対側から、第３角度θ３の入射角度で光を照射する。一主面の法線方向を０度とした場合に、第３角度θ３の一例は、１５度以上２５度以下であり、より好ましくは、１７．５度以上２２．５度以下である。本変形例では、第３角度θ３を２０度とした場合について説明を続ける。照明部１０８ａの一例は、複数のＬＥＤをＸ方向に並べたものである。
本実施形態の変形例２に係る外観検査システムの制御装置の一例を示すブロック図は、図４を適用できる。図１１は、本実施形態の変形例２に係る外観検査システムにおける製品の載置の一例を示す図である。製品１０１の一主面の短辺の二辺と、照明部１０２ａが光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て、第２角度θ２となるように載置される。また、製品１０１の一主面の長辺の二辺と、照明部１０７ａと、照明部１０８ａとが光を照射する方向とのなす角度が、一主面の法線方向から見て、第４角度θ４となるように載置される。第４角度θ４の一例は、６５度以上７５度以下であり、より好ましくは、６７．５度以上７２．５度以下である。本変形例２では、第４角度θ４が、７０度である場合について説明を続ける。処理部１５２が、ベルトコンベアＢＣ－２ａを制御することによって、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する。処理部１５２は、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致する前に、照明部１０２ａと、照明部１０７ａと、照明部１０８ａとを制御することによって、製品１０１に光を照射させる。処理部１５２は、製品１０１に光を照射させた状態で、製品１０１の一主面の中心が、位置Ｐと一致するタイミングで、撮像部１０３ａに、製品１０１を撮像させる。
前述した実施形態の変形例２において、照明部１０２ａが照射する光の色と、照明部１０７ａが照射する光の色と、照明部１０８ａが照射する光の色とが異なっていてもよい。
前述した実施形態の変形例１においては、第１検査ラインについて説明したが、第２検査ラインから第４検査ラインにも適用できる。前述した実施形態の変形例２において、外観検査システム１００に、照明部１０７ａと、照明部１０８ａとのいずれか一方又は両方を適用してもよい。また、例えば、外観検査システム１００ａに、照明部１０７ａと、照明部１０８ａとのいずれか一方又は両方を適用してもよい。本実施形態の変形例２に係る外観検査システムによれば、外観検査システム１００の効果に加え、照明部１０７ａによって、検査対象物に光を照射できるため、撮像部によって撮像された画像に含まれる検査対象物のコントラストをさらに高く、はっきりできる。このため、複雑な形状・反射の多い表面を有する検査対象物の検品作業における精度を向上できる。また、外観検査システム１００の効果に加え、照明部１０８ａによって、検査対象物に光を照射できるため、撮像部によって撮像された画像に含まれる検査対象物のコントラストをさらに高く、はっきりできる。このため、複雑な形状・反射の多い表面を有する検査対象物の検品作業における精度を向上できる。
前述した実施形態の変形例１においては、第１検査ラインについて説明したが、第２検査ラインから第４検査ラインにも適用できる。前述した実施形態の変形例２において、外観検査システム１００に、照明部１０７ａと、照明部１０８ａとのいずれか一方又は両方を適用してもよい。また、例えば、外観検査システム１００ａに、照明部１０７ａと、照明部１０８ａとのいずれか一方又は両方を適用してもよい。本実施形態の変形例２に係る外観検査システムによれば、外観検査システム１００の効果に加え、照明部１０７ａによって、検査対象物に光を照射できるため、撮像部によって撮像された画像に含まれる検査対象物のコントラストをさらに高く、はっきりできる。このため、複雑な形状・反射の多い表面を有する検査対象物の検品作業における精度を向上できる。また、外観検査システム１００の効果に加え、照明部１０８ａによって、検査対象物に光を照射できるため、撮像部によって撮像された画像に含まれる検査対象物のコントラストをさらに高く、はっきりできる。このため、複雑な形状・反射の多い表面を有する検査対象物の検品作業における精度を向上できる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１００、１００ａ、１００ｂ…外観検査システム、１０１…製品、１０２ａ、１０５ａ、１０７ａ、１０８ａ…照明部、１０３ａ、１０４ａ…撮像部、１５０…制御装置、１５２…処理部、１５４…取得部、１５６…画像処理部、１５８…判別部、１６０…制御部
Claims (8)
- 検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の良否を判別する外観検査システムであって、
前記検査対象物を撮像する撮像部と、
第１センサーが第１位置で検査対象物を検出した時間である第１センサー検出時間と、第２センサーが第２位置で前記検査対象物を検出した時間である第２センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第１位置と前記第２位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出する処理部と、
前記撮像部が撮像した前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物が良品であるか不良品であるかを判別する判別部と、
前記処理部が導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させる制御部と
を備え、
前記検査対象物の表面は、凹凸を有し、光沢があり、光を照射した場合にその光が反射し、
前記検査対象物の前記画像には、前記検査対象物の３面の画像が含まれる、外観検査システム。 - 前記制御部は、前記排出タイミングに基づいて、前記判別部によって不良品であると判別された前記検査対象物を排出するための制御信号を、前記排出部に出力し、
前記排出部は、前記制御部が出力した前記制御信号に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する、請求項１に記載の外観検査システム。 - 前記処理部は、前記通過時間に基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるためのタイミングである撮像タイミングを導出し、導出した前記撮像タイミングに基づいて、前記撮像部に前記検査対象物を撮像させるための制御信号を出力する、請求項２に記載の外観検査システム。
- 前記制御部は、前記通過時間に撮像タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記撮像タイミングを導出し、前記通過時間に排出タイミング調整用の係数を乗算することによって、前記排出タイミングを導出する、請求項３に記載の外観検査システム。
- 前記検査対象物の画像から前記検査対象物の部分を取得し、取得した前記検査対象物の部分を複数に分割し、複数の分割画像を取得する画像処理部
をさらに備え、
前記判別部は、前記画像処理部が取得した複数の前記分割画像に基づいて、複数の前記分割画像の各々の良否を、前記分割画像の前記検査対象物の前記画像における位置ごとに教師なし学習を行うことによって判別する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の外観検査システム。 - 前記検査対象物に青色の光を照射する第１照明部
をさらに備え、
水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、前記検査対象物は前記Ｘ軸の方向に移動し、前記検査対象物の前記Ｘ軸と前記Ｙ軸とからなる平面に平行な面を一主面とした場合に、前記処理部は、前記検査対象物の前記一主面の中心が所定の位置と一致する前に、前記第１照明部に光を照射させ、
前記検査対象物に光を照射させた状態で、前記検査対象物の前記一主面の中心が、所定の前記位置と一致するタイミングで、前記撮像部に、前記検査対象物を撮像させ、
所定の前記位置は、前記第１照明部と所定の前記位置とを結んだ線と、所定の前記位置から前記一主面の法線方向にのばした線とのなす角度が、５０度以上７０度以下となる位置である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の外観検査システム。 - 前記検査対象物に青色の光を照射する第２照明部
をさらに備え、
水平面を構成する互いに垂直である２軸をＸ軸とＹ軸とし、前記検査対象物は前記Ｘ軸の方向に移動し、前記検査対象物の前記Ｘ軸と前記Ｙ軸とからなる平面に平行な面を一主面とした場合に、前記第２照明部は、前記一主面の法線方向を０度とした場合に、１５度以上２５度以下の入射角度で光を照射する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の外観検査システム。 - 検査対象物の画像を用いて、前記検査対象物の良否を判別する外観検査システムが実行する外観検査方法であって、
第１センサーが第１位置で検査対象物を検出した時間である第１センサー検出時間と、第２センサーが第２位置で前記検査対象物を検出した時間である第２センサー検出時間とに基づいて、前記検査対象物が前記第１位置と前記第２位置との間を通過するのに要した時間である通過時間を導出するステップと、
前記検査対象物を撮像する撮像部が撮像した前記検査対象物の画像に基づいて、前記検査対象物が良品であるか不良品であるかを判別するステップと、
前記導出するステップで導出した前記通過時間に基づいて、前記検査対象物の不良品を排出する排出部に前記検査対象物を排出させるタイミングである排出タイミングを導出し、導出した前記タイミングに基づいて、前記排出部に前記検査対象物の不良品を排出させるステップと
を有し、
前記検査対象物の表面は、凹凸を有し、光沢があり、光を照射した場合にその光が反射し、
前記検査対象物の前記画像には、前記検査対象物の３面の画像が含まれる、外観検査方法。
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